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1、冶金污染及治理1 钢渣的来源：一种工业固体废物。炼钢排出的渣，依炉型分为转炉渣、 平炉渣、 电炉渣。排出量约为粗钢产量的 1520。2 钢渣的性质：密度：由于含铁量高，所以密度较大，一般在 3.1-3.6g/cm3.容重：不仅与密度有关，还与粒度有关，平路渣在 2.17-2.20；电炉渣 1.62；转炉渣 1.74左右。易磨性：由于钢渣致密，因此耐磨。钢渣 0.96：转炉渣 0.7活性：由于含 C3S.C2S等活性矿物；所以具有水硬胶凝性；稳定性；由于含有游离氧化钙，Mgo,c3s c2s 等组分一定条件具有不稳定性钢渣在温度 15001700下形成，高温下呈液态，缓慢冷却后呈块状，一般为深灰
2、、深褐色。有时因所含游离钙、镁氧化物与水或湿气反应转化为氢氧化物，致使渣块体积膨胀而碎裂；有时因所含大量硅酸二钙在冷却过程中(约为 675时)由 型转变为 型而碎裂。如以适量水处理液体钢渣，能淬冷成粒。综述：1，钢渣疏松多孔，比表面积大，具有一定的吸附能力，而且钢渣的密度大，在水中的沉降速度快，易于固液分离。2，钢渣的碱性氧化物含量很高，因此溶于水时 pH 值较高3钢渣的成分： 钢渣主要由钙、 铁、 硅、镁和少量铝、锰、磷等的氧化物组成。主要的矿物相为硅酸三钙、硅酸二钙、钙镁橄榄石、钙镁蔷薇辉石、铁铝酸钙以及硅、镁、铁、锰、磷的氧化物形成的固熔体，还含有少量游离氧化钙以及金属铁、氟磷灰石等。有
3、的地区因矿石含钛和钒，钢渣中也稍含有这些成分。钢渣中各种成分的含量因炼钢炉型、钢种以及每炉钢冶炼阶段的不同，有较大的差异。C aO、 SiO2和 FeO,f-CaO含 量比 高 炉 渣 多 。 矿 物 相 以 硅 酸 二 钙 为 主 , 因 固 溶 P2O5, 所 以 是 稳 定相 , 几 乎 无 反 应 特 性 。 钢 渣 遇 水 后 , 水 溶 液 呈 强 碱 性 , 可 作 为高 炉 水 淬 渣 的 碱 性 刺 激 剂 来 利 用 , 也 是 水 硬 性 材 质 。 4 刚渣的危害：主要元素有：（ S，P,O,H,N;）1，粉尘污染，影响空气质量；2，影响土壤酸碱度，以及生态平衡；3 钢
4、 渣 最 大 危 害 成 分 为 fCaO, 其 吸 水 后 体 积 膨 胀 , 使 钢 渣 在 应 用 方 面 受 到 了 很 大 的 限 制 。 ，5钢渣的处理：1） 钢渣坑闷（又称热闷）是近年发展起来的一种新型的比较成熟的钢渣处理技术。将炼钢炉前送出的红渣直接倒入渣罐，降温后（钢渣内部不夹液态渣）倾入闷渣罐，盖上罐盖并配以适当的喷水工艺。由于钢渣含有一定的CaO、MgO，大块钢渣在坑闷罐内就会龟裂自解粉化，钢和渣自动分离。采用该技术，可获得70%80的小于20mm粒状钢渣。二、坑闷处理后的钢渣中含有渣钢，可以通过磁选提取。而钢渣的渣-钢还不能完全分离，因此还需要对钢渣进行进一步的破碎-筛
5、分- 磁选等处理，使渣 -钢彻底分离，充分回收渣钢和铁粉，同时选出尾渣，不同粒度的渣钢和铁粉可以用于炼钢、炼铁、烧结，尾渣可以作为建筑、铺路用石子等，尾渣进一步深化加工可以生产钢渣水泥、干混砂浆等。三、破碎-筛分-磁选选出含铁渣钢后，剩余的尾渣既可用于干混砂浆、铺路、制砖，或者通过钢渣微粉处理，得到粒度在45m左右、 筛余量 2%、比表面积 3600cm2/g 的钢渣微粉，应用在水泥混凝土中等量替代硅酸盐水泥作为高性能水泥混凝土掺合料2） 水 淬 法液 态 高 温 渣 在 流 出 、 下 降 过 程 中 ， 被 压 力 水 分 割 、 击 碎 、 速 凝 ，在 水 幕 中 进 行 粒 化 。
6、水 淬 工 艺 会 因 炼 钢 设 备 工 艺 布 置 、 排 渣 特 点 不 同而 不 同 。 如 盘 泼 一 水 淬 法 ， 滚 筒 一 水 淬 法 等 。 盘 泼 法 优 点 是 ： 用 水 强制 快 速 冷 却 ， 处 理 时 间 短 ， 生 产 能 力 大 ； 处 理 过 程 粉 尘 少 ； 钢 渣 粒 度小 ， 可 减 少 破 碎 、 筛 分 的 工 作 量 ， 便 于 金 属 料 回 收 ； 钢 渣 游 离 氧 化 钙含 量 较 低 ， 改 善 了 钢 渣 的 稳 定 性 ， 有 利于 综 合 利 用 。 缺 点 是 ： 设 备 投 资 比 较 大 ； 处 理 过 程 蒸 汽 直
7、 接 排 放 量 较大 ， 对 厂 房 和 设 备 寿 命 有 一 定 影 响 ； 操 作 工 艺 比 较 复 杂 ； 对 钢渣 的 流 动 性 有 一 定 要 求 ， 粘 度 高 、 流 动 性 差 的 钢 渣 不 能 用 该 方 法 处 理 。滚 筒 水 淬 法 是 将 熔 渣 以 适 宜 流 速 进 入 滚 筒 ， 在 离 心 力 和 喷 淋 水 作 用 下 ，熔 渣 被 水 激 散 并 凝 成 小 块 而 被 收 集 。 在 滚 筒 内 同 时 完 成 冷 凝 、 破 碎 及渣 、 钢 分 离 。 宝 钢 经 过 多 年 探 索 ， 将 1995年 从 俄 罗 斯 拉 乌 尔 钢 铁公
8、 司 引 进 的 滚 筒 技 术 进 行 了 多 项 改 进 ， 成 功 应 用 于 宝 钢 、 马 钢 等 企 业 。改 进 后 技 术 兼 具 工 艺 简 化 、 流 程 短 、 设 备 布 局 紧 凑 、 占 地 小 等 优 点 。水 淬 法 目 前 是 我 国 采 用 较 多 的 方 法 之 一 。 该 类 方 法 优 点 ： 是 ，处 理 量 大 、 效 率 较 高 ， 处 理 后 的 钢 渣 游 离 氧 化 钙 较 低 、 粒 化 较 为 均 匀且 粒 度 分 布 较 为 理 想 ， 自 由 氧 化 钙 消 解 也 较 为 理 想 ， 渣 中 铁 较 少 氧 化 ，多 以 二 价
9、铁 或 金 属 铁 存 在 ， 利 于 后 续 磁 选 分 离 。 缺 点 ： 是 对 渣流 动 性 要 求 较 高 ， 因 冷 却 速 度 快 ， 凝 渣 的 相 析 出 经 历 淬 冷 的 非 平 衡 演化 完 成 ， 因 此 其 结 构 内 应 力 较 大 ， 化 学 活 性 相 对 较 高 ， 并 存 在 时 效 相变 的 潜 在 机 制 。3） 风 碎 法将 出 炉 熔 渣 倒 入 中 间 罐 ， 运 到 风 淬 装 置 处 进 行 处 理 。 处 理 时 ， 熔渣 流 被 高 速 喷 出 气 流 打 碎 并 呈 抛 物 线 运 动 ， 最 终 落 入 水 池 并 被 捕 集 。用
10、于 风 碎 的 气 体 可 以 是 空 气 、 惰 性 气 体 或 高 压 蒸 汽 等 ， 被 加 热 的 气 体可 通 过 另 外 热 交 换 装 置 进 行 热 量 回 收 。 该 法 处 理 获 得 的 渣 粒 粒 径 较 小 、粒 径 分 布 范 围 较 窄 ， 此 法 处 理 的 渣 冷 凝 速 度 最 快 ， 自 由 氧 化 钙 消 解 也最 为 彻 底 ， 各 晶 相 分 布 均 匀 ， 晶 粒 非 常 细 小 。 颗 粒 硬 度 较 大 ， 相 对 其他 处 理 方 式 ， 凝 渣 的 结 构 内 应 力 最 大 ， 往 往 会 在 一 周 内 或 稍 长 时 间 出现 时 效
11、 相 变 与 结 构 重 组 ， 重 组 后 的 主 晶 相 主 要 是 硅 酸 二 钙 ， 且 晶 粒 变大 。 用 该 法 处 理 转 炉 熔 渣 ， 如 采 用 不 同 的 气 体 做 风 碎 介 质 ， 得 到 的 凝渣 微 粒 在 性 能 上 存 在 较 大 差 异 。 如 以 空 气 或 纯 氧 为 介 质 ， 熔 渣 氧 化 剧烈 ， 凝 渣 中 铁 以 三 价 铁 为 主 ， 后 续 铁 组 分 基 本 无 法 磁 选 回 收 ， 因 此 铁损 较 大 。 如 以 氮 气 为 介 质 ， 则 凝 渣 中 铁 以 二 价 铁 为 主 ， 并 有 少 量 金 属铁 与 之 共 存
12、， 经 时 效 相 变 后 可 磁 选 部 分 回 收 金 属 铁 。 采 用 风 碎 工 艺 处理 时 ， 同 样 要 求 钢 渣 有 良 好 的 流 动 性 与 低 粘 度 。 日 本 福 山 制 铁 所 最 早开 发 并 采 用 风 碎 法 ， 回 收 预 热 。钢渣 - 新型工艺一种钢渣综合利用的方法，将钢渣予粉碎后，烘烤干燥，磁选筛分，磨细粉碎分级，湿法磁选分级，球团制造等工序。其优点是钢厂的钢渣可以得到全部有效的利用，没有一点废弃物，解决了现在钢厂的钢渣占有大量农田和土地，造成了很大环境污染的弊病，给社会带来极大的社会效益和经济效益。就武钢而言，此工艺处理完武钢的全部钢渣，总投资 8万元，年利润为万元。节约土地近千亩。
